c#中单例类与静态类的区别以及使用场景

时间:2021-01-08 webmote33 人气:0

这篇文章主要给大家介绍了关于c#中单例类与静态类的区别以及使用场景的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

前言

哈哈，我来了，我又来了，在这年关将至的时候，趁有时间，就多学习和温习点老的知识。我们在.net core开发中，会经常使用注入来注入一个单例类，而在没有注入的时候，大部分情况会自己实现一个单例类，或者更简单的就是实现一个静态类。而常常在使用中，都能完成特定的目的，然而它们间的区别是什么呢？

1.设计模式:单例模式

单例模式：属于设计模式中创建类型的模式，通过单例模式的方法创建的类，在当前程序中只有一个实例，当然可以实现为线程安全的单例。

这里简单复习下创建代码：

1.1 使用时分配，

使用时实例化，多线程应用时，使用不当会有线程安全问题。

public class SingletonA
 {
  //私有成员，使用时分配内存
  private static SingletonA _instance = null;
  //私有构造，杜绝直接new类
  private SingletonA() { }

  //获取实例
  public static SingletonA GetInstance ()
  { 

   if (_instance == null)
   {
    _instance = new SingletonA();
   }
   return _instance;
  }
 }

1.2 声明时实例化

声明实例时实例化，多线程应用时，使用不当会有线程安全问题。

 public class SingletonB
 {
  //私有静态成员，声明类实例时，分配
  private static readonly SingletonB _instance = new SingletonB();
  //私有构造，杜绝直接new类
  private SingletonB() { }
  public static SingletonB GetInstance()
  {   
   return _instance;
  }
 }

1.3 双检锁

推荐这个，经典的线程安全单例实现

public class SingletonD
 {
  private static SingletonD _instance = null;
  private static readonly object _lockObject = new object();
  private SingletonD() { }
  public static SingletonD GetInstance()
  {
   if (_instance == null)
   {
    lock (_lockObject)
    {
     if (_instance == null)
      _instance = new SingletonD();
    }
   }
   return _instance;
  }
 }

1.4 .net 特性保证的线程安全

最精简版

public sealed class SingletonC
 {
  private SingletonC() { }
  public static readonly SingletonC Instance = new SingletonC();
 }

1.5 使用DI依赖注入时的实现

//FileLogger只需要定义成一般的类即可，无需按照单例模式进行实现，当然也不能是静态类。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  services.AddControllersWithViews();
  services.AddSingleton<ILogger, FileLogger>();
}

2. 单例类和静态类的比较

我们基于以下几个要点进行比较

是否支持依赖注入
内存管理是怎样的
可扩展性
可测试性

静态类形如：

public static class StaticExample
 {
  private static readonly object lockObj = new object();
  public static void Log(string message)
  {
   //Write code here to log data.
  }
 }

特性比较	静态类	单例类
是否支持依赖注入	否，编译时提示静态类型不能作为类型参数	支持
内存管理是怎样的	静态类存储在托管堆的high frequency heap，仅当应用程序卸载时，才释放内存	单例类的单个实例是静态的，因此也保存在high frequency heap，当应用程序卸载时，才释放内存。但是，与只能具有静态对象的静态类不同，单例类可以同时具有静态和非静态对象。因此，从内存管理的角度来看，当您使用单例类时，可以利用垃圾回收管理对象。
可扩展性	您不能继承静态类并覆盖其方法；静态类不能具有扩展方法	单例类通常包含一个私有构造函数，并标记为已密封，以指示它既不能实例化也不能继承；因此，只有在单例类中具有非私有构造函数的情况下，才可以扩展单例类；单例类可以具有扩展方法
可测试性	模拟静态类非常困难，特别是在包含静态对象的时候。当然如果是只有静态方法，且幂等则还是很容易测试的	测试单例类很容易

3.使用场景

经过上面的对比，你应该看出端倪了。

当您只需要一个包含多个方法的工具类时，静态类是一个不错的选择，在这种情况下您不需要实例。因为您没有此类的任何实例，所以这个简单的实现提高了应用程序的性能。

单例模式可用于设计只需要一个实例的类。典型示例包括用于日志记录，缓存，线程池等的管理器类，在这些场景，单例类是一个不错的选择。为此，您应该有一个实例，以避免对同一资源的请求冲突。

还有在引入了DI框架后，你应该多多使用单例类，因为实现这样的需求，就是简单的定义一个普通的类，然后注册到DI中即可。

当然还有一点就是单例类更加像面向对象编程，哈哈~~~

总结

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